(共37张PPT)
12.3角的平分线的性质
角平分线是从一个角的顶点出发,把这个角分成两个相等的角的射线..
1.什么叫角平分线?
复习:
感悟实践经验,用尺规作角的平分线
下图是一个平分角的仪器,其中AB
=AD,
BC
=DC,将点A
放在角的顶点,AB
和AD
沿着角的两
边放下,沿AC
画一条射线AE,AE
就是∠DAB
的平分
线.你能说明它的道理吗?
A
B
D
C
E
尺规作角的平分线
观察领悟作法,探索思考证明方法:
A
B
O
M
N
C
画法:
1.以O为圆心,适当长为半径作弧,交OA于M,交OB于N.
2.分别以M,N为圆心.大于
1/2
MN的长为半径作弧.两弧在∠AOB的内部交于C.
3.作射线OC.
射线OC即为所求.
画∠AOB平分线OC,在OC上任取一点P,过P向角的两边作垂线段PD、PE,你能得出什么结论?
思考
A
O
B
P
E
D
C
你能证明吗?
将∠AOB
沿OC
对折,我发现PD与PE
重合,
即PD与PE相等.
图1-26
∵
PD⊥OA,
PE⊥OB,
∴
∠PDO
=∠PEO
=
90°.
在△PDO和△PEO中,
∵
∠PDO
=∠PEO,
∠DOP
=∠EOP,
OP
=
OP,
∴
△PDO≌△PEO.
∴
PD
=
PE.
我们来证明这个结论.
图1-26
图1-26
用符号语言表示为:
A
O
B
P
E
D
1
2
∵∠1=
∠2
PD
⊥OA
,PE
⊥OB
∴PD=PE.
∵
OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,
PD
⊥OA
,PE
⊥OB
∴PD=PE.
C
角平分线的性质定理:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
角平分线的性质定理:
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
B
A
D
O
P
E
C
定理应用所具备的条件:
(1)角的平分线;
(2)点在该平分线上;
(3)垂直距离。
定理的作用:
证明线段相等。
推理的理由有三个,必须写完全,不能少了任何一个。
同学甲、乙谁的画法是正确的?
B
思考:
如图所示OC是∠AOB
的平分线,P
是OC上任意一点,问PE=PD?为什么?
O
A
E
D
C
P
PD,PE没有垂直OA,OB,它们不是角平分线上任一点这个角两边的距离,所以不一定相等.
1、
∵AD平分∠CAB,DC⊥AC,
DE⊥AB
∴___________
(______________________________)
A
C
D
E
B
1
2
DC=DE
角平分线上的点到角的两边的距离相等
2、判断题(
)
∵
如图,AD平分∠BAC(已知)
∴
BD
=
DC
,
(
)
角的平分线上的点到角的两边的距离相等。
×
∵
如图,
DC⊥AC,DB⊥AB
(已知)
∴
=
,(
)
在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
BD
CD
(×)
∵
AD平分∠BAC,
DC⊥AC,DB⊥AB
(已知)
∴
=
,(
)
DB
DC
在角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
√
不必再证全等
例1.
如图,△ABC的角平分线BM、CN相交于点P.
求证:点P到三边AB、BC、CA的距离相等.
证明:过点P作PD
、PE、PF分别垂直于AB、BC、
CA,垂足为D、E、F
∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上
∴PD=PE
(在角平分线上的点到角的两边的距离相等)
同理
PE=PF.
∴
PD=PE=PF.
即点P到边AB、BC、
CA的距离相等
D
E
F
A
B
C
P
M
N
例2.
已知:在等腰Rt△ABC中,AC
=
BC
∠C=90°,AD平分∠
BAC,DE⊥AB于点E。
求证:BD+DE
=AC
变式
已知AB
=15cm,
求△DBE的周长
E
D
C
B
A
动脑筋
角的内部到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上吗?
如图1-27,点P
在∠AOB
的内部,
作PD⊥OA,
PE⊥OB,
垂足分别为点D,E.
若PD=
PE,
那么点P在∠AOB的平分线上吗?
图1-27
在Rt△PDO和Rt△PEO中,
∵
OP
=
OP,PD
=
PE,
∴
Rt△PDO≌Rt△PEO.
∵
PD⊥OA,
PE⊥OB,
∴
∠PDO
=∠PEO
=
90°.
如图1-27,过点O,P作射线OC.
∴
∠AOC
=∠BOC.
∴
OC是∠AOB的平分线,即点P在∠AOB的平分线OC上.
图1-27
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上。
角平分线的判定定理:
A
O
B
P
D
E
C
用符号语言表示为:
∵
PD
⊥OA
,PE
⊥OB且PD=PE
∴
OC平分∠AOB
.
由此得到角平分线的性质定理的逆定理:
已知:如图在四边形
ABCD中,
AB=AD,
AB⊥BC,AD⊥DC.
求证:点
A在∠DCB的平分线上.
举
例
例1
如图1-28,∠BAD
=∠BCD
=
90°,∠1=∠2.
(1)求证:点B在∠ADC的平分线上;
(2)求证:BD是∠ABC的平分线.
图1-28
证明:
在△ABC中,
∵
∠1=∠2,
∴
BA
=
BC.
又
BA⊥AD,
BC⊥CD,
∴
点B在∠ADC的平分线上.
图1-28
(1)求证:点B在∠ADC的平分线上;
图1-28
证明:
在Rt△BAD和Rt△BCD中,
∵
BA
=
BC,
BD
=
BD,
∴
Rt△BAD≌Rt△BCD.
∴
∠ABD
=∠CBD.
∴
BD是∠ABC的平分线.
(2)求证:BD是∠ABC的平分线.
例
已知:如图,△ABC的角平分线BM、CN相交于点P.
求证:点P到三边AB、BC、CA的距离相等.
A
B
C
P
M
N
A
B
C
P
M
N
练习:
已知:如图,△ABC的角平分线BM、CN相交于点P.
求证:点P到三边AB、BC、CA的距离相等.
证明:过点P作PD
、PE、PF分别垂直于AB、
BC、CA,垂足分别为D、E、F
F
D
E
D
E
又∵BM是△ABC的角平分线,点P在BM上
∴PD=PE(角平分线上的点到角的两边
的距离相等)
同理
PE=PF.
∴
PD=PE=PF.
即点P到边AB、BC、
CA的距离相等
想一想,点P在∠A
的
平分线上吗?这说明三角形的三条角平分线有什么关系?
练习:如图,已知△ABC的外角∠CBD和∠BCE的平分线相交于点F,
求证:点F在∠DAE的平分线上.
证明:
过点F作FG⊥AE于G,FH⊥AD于H,FM⊥BC于M
G
H
M
∵点F在∠BCE的平分线上,
FG⊥AE,
FM⊥BC
∴FG=FM
又∵点F在∠CBD的平分线上,
FH⊥AD,
FM⊥BC
∴FM=FH
∴FG=FH
∴点F在∠DAE的平分线上
解:设要截取的长度为Xm,则:
练习:要在S区建一个集贸市场,使它到公路和铁路距离相等,且离公路和铁路的交叉处500米,该集贸市场应建在何处?(比例尺
1:20
000)
S
O
公路
铁路
解得:X=0.025m
=2.5cm
A
则点A即为所求的点
拓展思维:若把在S区去掉,有几处A点
解
作∠AOB的角平分线,交MN于一点,则这点即为所
求作的点P.(提示:用尺规作图)
练习
如图,在直线MN上求作一点P
,使点P到∠AOB两边
的距离相等.
P
2.
如图,在△ABC
中,AD
平分∠BAC,
DE⊥AB
于点E,DF⊥AC
于点F,BD=CD.
求证:AB=AC.
证明
∵
点D在∠BAC的平分线上,
DE⊥AB,DF⊥AC
,
∴
DE
=
DF.
∴
AB
=
AC.
在Rt△BED和Rt△CFD中,
∵
BD
=
CD,
DE
=
DF,
∴
Rt△BED≌Rt△CFD.
∴
∠B
=∠C.
动脑筋
如图1-29,
已知EF⊥CD,EF⊥AB,MN⊥AC,M是EF
的中点.
需添加一个什么条件,
就可使CM,AM
分别为∠ACD和∠CAB的平分线呢?
图1-29
图1-29
∵
ME⊥CD,
MN⊥CA,
同理可得AM是∠CAB的平分线.
可以添加条件MN
=ME
(或MN
=MF).
∴
M在∠ACD的平分线上,即CM是∠ACD的平分线.
图1-29
如图1-30,在△ABC
的外角∠DAC
的平分线上任取
一点P,作PE⊥DB,
PF⊥AC,
垂足分别为点E,F.
试探索BE
+
PF与PB的大小关系.
例2
∴
PE=PF.
在△EBP中,BE+PE>PB,
∴
BE+PF>PB.
∵
AP是∠DAC的平分线,
又PE⊥DB,
PF⊥AC,
解
图1-30
举
例
利用结论,解决问题
练一练
1、如图,为了促进当地旅游发展,某地要在三条公路围成的一块平地上修建一个度假村.要使这个度假村到三条公路的距离相等,应在何处修建?
想一想
在确定度假村的位置时,一定要画出三个角的平分线吗?你是怎样思考的?你是如何证明的?
拓展与延伸
2、直线表示三条相互交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有:(
)
A.一处
B.
两处
C.三处
D.四处
分析:由于没有限制在何处选址,故要求的地址共有四处。
练习3
如图,求作一点P,使PC=PD,并且点P到∠AOB的两边的距离相等.
C●
D●
A
B
O
练习
如图,E
是∠AOB
的平分线上一点,EC⊥OA
于点C,ED⊥OB
于点D.
求证:(1)∠ECD=∠EDC;
(2)OC=OD.
(2)在Rt△OED和Rt△OEC中,
∵
OE=
OE,
ED
=
EC,
∴
Rt△OED≌Rt△OEC(HL).
∴
OD=OC.
证明
(1)∵
点E在∠BOA的平分线上,
EC⊥AO,ED⊥OB
,
∴
ED
=EC.
∴
∠ECD=∠EDC.
∴
△EDC
是个等腰三角形.
2.
如图,在△ABC
中,AD⊥DE,BE⊥DE,AC,
BC
分别平分∠BAD,∠ABE,点C在线段DE上.
求证:AB=AD+BE.
M
证明
作CM⊥AB于点M.
∵
AC,BC
分别平分∠BAD,∠ABE,
∴
CD
=
CM,CE
=
CM.
在Rt△ACD和Rt△ACM中,
∵
CM
=
CD,AC
=
AC,
∴
Rt△ACD
≌Rt△ACM.
∴
AD
=
AM.
同理,
BE
=
BM.
又
AB=AM+BM,
∴
AB=AD+BE.